為保證運行的、經濟和靈活，火電廠熱力系統通常由若干個相互作用、協調工作、并具有不同功能的子系統組成，主要有蒸汽中間再熱系統、給水回熱系統、對外供熱系統、廢熱利用系統、蒸發器系統、旁路系統和疏水系統。

蒸汽中間再熱系統

將蒸汽從汽輪機的中間級引出，到鍋爐再熱器中重新加熱，然后送回汽輪機的下一級繼續作功的系統。其目的是在提高初壓力的情況下，使汽輪機尾部蒸汽的濕度不致過大，保證汽輪機長期工作。根據壓力提高的程度，可裝設一次或二次中間再熱系統。近代火電廠為提高熱經濟性，鍋爐汽輪機組多為超高壓（～13兆帕）以上壓力，故多采用蒸汽中間再熱系統。

給水回熱系統

由汽輪機不同壓力的中間級處抽出部分蒸汽用于加熱凝結水和給水的系統。這部分回熱用抽汽作的功沒有冷源損失，是提高火電廠熱經濟性的主要措施之一。近代火電廠通常采用7～8級(甚至 9級)回熱加熱系統。

對外供熱系統

用汽輪機作過功的蒸汽對外界供熱的系統，多用于熱電廠。

廢熱利用系統

回收電廠中排汽、排水熱量的系統。其目的是減少工質和熱量損失。主要包括汽輪機軸封冷卻器、自然循環汽包爐的連續排污擴容器和排污水冷卻器。

蒸發器系統

采用蒸發器以生產電廠鍋爐補給水的系統。高壓汽包鍋爐和直流鍋爐要求高度純凈的補給水，以往，一般采用蒸發器的蒸餾水。即用汽輪機的中間抽汽加熱軟化水并使之蒸發，生成的二次蒸汽在回熱系統中冷卻凝結成水作為補給水。因為此系統增加熱力系統的復雜性和設備投資，降低熱經濟性，現已逐漸被化學水處理技術所取代。

旁路系統

使鍋爐產生的蒸汽全部或部分繞過汽輪機或過熱器，經減溫減壓后直接排入凝汽器或大氣的系統。其功能是在機組啟、停及發生事故時，協調鍋爐產汽量和汽機用汽量的不均衡，保護汽輪機和再熱器，改進機組啟動和負載特性，它具有啟動調節、保護和回收工質的三重作用。旁路系統通常有過熱器旁路、汽輪機旁路和三用閥旁路等類型。

疏水系統

用于排除蒸汽設備及管道中的凝結水和水容器的溢流水的系統。它可保證各該設備的正常工況和減少熱力系統中的工質損失。有起動疏水和經常疏水兩種。